Python 类（Class）

类（Class）

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关于类（Class），是一个很抽象的概念。本篇幅简单介绍关于类的一些基础内容。更多深刻的内容，可详阅官方文档：

https://docs.python.org/3/tutorial/index.html

在 Python 中，全部的数据类型均可以视为对象，也能够自定义对象。自定义对象数据类型就是类（Class）的概念。

Python 的类提供了面向对象编程的全部标准特性：类继承机制容许多个基类，派生类能够覆盖基类的任何方法，一个方法能够调用基类中相同名称的方法。

类定义语法

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最简单的类定义的语法以下：

class ClassName:
    <statement-1>
    .
    .
    .
    <statement-N>

类定义，和函数定义相似，必须定义执行后才能生效。

类对象

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类对象支持两种操做：属性引用和实例化。

这里的属性引用使用的是 Python 中全部属性引用的标准语法：obj.name。有效的属性名称是类对象被建立存在于类命名空间的全部名称。假设，类定义以下：

class MyClass:
    """A simple example class"""
    i = 123
    
    def func(self):
        return "hello world"

在这里 MyClass.i 和 Myclass.func 属于有效属性，分别返回一个整数和一个函数对象。类属性能够被赋值，因此也能够经过赋值改变 MyClass.i 的值。在这里 __doc__ 也是一个有效的属性，它返回的是一个所属类的文档字符串："A simple example class"。

类的实例化使用函数表示法。例如，沿用上面的类：

x = MyClass()

建立类的实例，并将此对象赋值给变量 x。在这个实例化操做的过程当中，建立的是一个空对象。但许多类喜欢建立带特定初始状态的自定义实例。所以，一个类可以定义一个特殊的方法：__init__()，例如：

def __init__(self):
    self.data = []

若是一个类定义了 __init__() 方法，建立新的实例的时候，会自动调用该方法。

固然，这个方法还可以有额外的参数。在这种状况下，提供给类实例化的参数都会传递给 __init__()，例如：

>>> class Student:
...     def __init__(self, name, age):
...         self.name = name
...         self.age = age
...
>>> s = Student('demon', 21)

>>> s.name, s.age
('demon', 21)

实例对象

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从属性引用来理解实例对象。两种有效的属性名称包括：数据属性和方法。

数据属性不须要声明：它会像局部变量同样，在首次赋值的时候产生。

另外一种实例属性引用称为方法。方法是从属于对象的函数。（方法并不是类实例所特有的，其余对象也有方法。本篇幅若无特别说明，方法一词专指类实例对象的方法）

实例对象的有效方法名称依赖于所属的类。根据定义，一个类全部为对象的属性都定义了与实例的相应方法。

在上面自定义的 MyClass 类中，x.func 是有效的方法引用，由于 MyClass.func 是一个函数，而 x.i 并非方法，由于 MyClass.i 并非一个函数。但 x.func 并非就等同于 MyClass.func，由于 x.func 是一个方法对象，不是函数对象。

方法对象

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在上面 MyClass 的例子中，执行下面的语句：

x.func()

这个时候回返回 hello world。可是，当不想立刻就调用方法时，由于 x.func 是一个方法对象，能够将其赋值给一个变量，等待后面调用。

xf = x.func
print(xf())

当执行 print 语句时，一样会返回 hello world。

将前面的例子从新放到这里：

class MyClass:
    """A simple example class"""
    i = 123
    
    def func(self):
        return "hello world"

x = MyClass()

在前面执行 x.func() 的时候，这里并无带参数，可是在 func 的函数定义时，指定了一个 self 参数。

这就是方法特殊的地方，实例对象会做为函数的第一个参数被传入。其实调用 x.func 等同于 MyClass.func(x)。

类和实例变量

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通常来讲，实例变量用于每一个实例的惟一数据，类变量用于类的全部实例共享的属性和方法，以下实例：

class Dog:
    # 类变量，用于全部实例共享
    kind = 'canine'

    def __init__(self, name):
        # 实例变量，每一个实例专有
        self.name = name

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.kind
'canine'
>>> e.kind
'canine'
>>> d.name
'Emy'
>>> e.name
'Buddy'

由上面的例子能够看出， kind 类变量是全部实例共有的，而实例变量 name 则是每一个实例独有的。

须要注意的是，共享的数据如果涉及到可变对象，每每获得的结果并非指望的结果。例如：

class Dog:

    tricks = []

    def __init__(self, name):
        self.name = name
    
    def add_tricks(self, trick):
        self.tricks.append(trick)

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.add_tricks('roll over')
>>> e.add_tricks('play dead')
>>> d.tricks
['roll over', 'play dead']
>>> e.tricks
['roll over', 'play dead']

在这里能够看出，列表不该该被用做类变量。正确的类设计应该使用实例变量：

class Dog:

    def __init__(self, name):
        self.name = name
        self.tricks = []
    
    def add_tricks(self, trick):
        self.tricks.append(trick)

>>> d = Dog('Emy')
>>> e = Dog('Buddy')
>>> d.add_tricks('roll over')
>>> e.add_tricks('play dead')
>>> d.tricks
['roll over']
>>> e.tricks
['play dead']

注意事项： 数据属性会覆盖具备相同名称的方法属性。如果程序当中的代码量够大，这种状况颇有可能会发生。因此能够作某些约定来最小化这种可能产生冲突的状况。例如在属性名称前加一个下划线，或者方法属性用动词来命名，名词来命名数据属性。

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以上就是关于类（Class）的一部分基础内容，后续会另开篇幅继续介绍类的其余相关内容。

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